wangkai123：
1電參數采集模塊電參數采集模塊由電壓互感器，電流互感器和電能計量芯片組成。其中，電壓互感器，電流互感器將電源線上的電壓電流轉換成小電壓信號送入CS5463電能計量芯片測量。電壓互感器：如圖2所示使用ZMPT101K2mA/2mA精密電流型電壓互感器。[圖片] 圖2電壓互感器原理圖電流互感器：如圖3所示使用CT20310A/10mA精密電流互感器，變壓比1000:1，額定輸入電流10A，額定輸出電流10mA。[圖片] 圖3電流互感器原理圖CS5463：CS5463可以應用在家庭用戶的電能測量中，它價格低廉、測量精確、安裝方便。在1000:1的的動態范圍內，線性度可達0.1%。功耗非常低，小于12mW。該集成芯片可精確測量瞬間電流和電壓，并由此計算出瞬時功率、電流有效值、電壓有效值、有功功率、視在功率、無功功率、基波功率、諧波功率、功率因數以及電壓頻率。CS5463的內部結構如圖4所示，經過電阻分壓或者電壓互感器的到的小電壓信號送入VIN+和VIN-引腳兩端，經過10倍放大，再通過二階Δ－Σ調制器數模轉化來得到二進制數據[3]。經過低成本分流電阻或電流互感器相連可的到的小電壓信號送入IN+和IN-引腳兩端，經過10倍或50倍放大，再通過二階Δ－Σ調制器模數轉化來得到二進制數據。然后對數據進行低通濾波，濾除高頻噪音。該芯片可以選擇加入高通濾波器通路，去除信號的的直流成分。任意一個通道中的高通濾波器如果不用，則這通道將啟動全通濾波器，電壓和電流的信號之間的相位關系不被改變。電壓有效值和電流有效值是利用最近的N(N值放在周期計數寄存器中)個瞬態電壓/電流采樣值計算，這些值可從Vrms和Irms寄存器中讀出。瞬時功率是通過瞬時電壓和瞬時電流的數據相乘得到，視在功率是通過電壓有效值和電流有效值相乘得到，N個瞬時功率平均計算出有功功率的值，功率因素是有功功率與視在功率的比值。[圖片] 圖4CS5463內部結構圖CS5463集成有一個簡單的三線串行接口(SPI)，包括同步時鐘SCLK和兩條數據線SDI、SDO，可以方便的與外界設備進行交流。該接口主要通過三根線以及SPI傳輸協議進行數據傳輸，通過訪問內部寄存器讀取數據，CS5463內部寄存器都是24位,電壓，電流，功率數據以24位補碼形式存儲。電參數采集模塊原理圖如下圖5所示，VIN+,VIN-,IN+,IN-引腳與電壓互感器，電流互感器的輸出端串聯接入470歐姆電阻，并且每個通道放入了三個瓷片電容，他們的目的有兩個，一是限流，保護引腳不被燒壞。二是電阻電容構成RC低通濾波器，濾除信號中的高頻噪聲，提高測量結果的精確度。在每個電源引腳下都并聯瓷片電容，濾除電源中的干擾毛刺，保證CS5463電能計量芯片穩定工作。XIN，XOUT接入4.096M晶振，為電能芯片提供時鐘信號。[圖片] 圖5電參數采集模塊圖